По мере того, как вирус, вызывающий COVID-19, развивается и распространяется, ученые и врачи продолжают разрабатывать инновационные способы борьбы с SARS-CoV-2, разрабатывая вакцины и терапевтические средства. В недавнем исследовании, опубликованном в НаукаИсследователи представляют вакцину, которая защищает животных от различных бета-коронавирусов — семейства вирусов, в которое входят вирусы, вызывающие пандемии SARS, MERS и COVID-19.
Исследование проводилось под руководством Калифорнийский технологический институт исследовательская группа под руководством Памела Бьоркман. Бьоркман говорит, что разработка вакцины с широкой защитой от нескольких вирусов важна, учитывая, что за последние два десятилетия появилось несколько вирусов, подобных SARS.
«Мы не можем предсказать, какой вирус или вирусы среди огромного количества животных разовьются в будущем, чтобы заразить людей и вызвать новую эпидемию или пандемию», — говорит Бьоркман в пресс-релизе Калифорнийского технологического института. «Мы пытаемся создать универсальную вакцину, защищающую от бета-коронавирусов, подобных SARS, независимо от того, какие вирусы животных могут эволюционировать, чтобы сделать возможным заражение и распространение человека. Этот тип вакцины также защитит от текущих и будущих вариантов SARS-CoV-2 без необходимости обновления».
Мозаичная вакцина обеспечивает широкую защиту
Команда Бьоркмана разработала вакцину на основе наночастиц, состоящую из фрагментов шиповидных белков восьми SARS-подобных бета-коронавирусов, с использованием вакцинной технологии, первоначально разработанной сотрудниками Оксфордский университет. Теоретически, когда иммунная система подвергается воздействию фрагментов шиповидных белков, прикрепленных к этой так называемой «мозаичной» вакцине из наночастиц, она вырабатывает широкий спектр антител, которые реагируют на все вирусы, представленные в вакцине.
Исследователи провели эксперименты на мышах, генетически модифицированных для экспрессии человеческого рецептора ACE2, который используется SARS-CoV-2 и родственными вирусами для проникновения в клетки при заражении. Они обнаружили, что животные, привитые вакциной с мозаичными наночастицами, вырабатывали антитела ко всем вирусам с фрагментами в вакцине.
Мыши, получившие вакцину, содержащую наночастицы без фрагментов шиповидных белков, не пережили инфекцию SARS-CoV-2 или SARS-CoV (вызвавшую первоначальную пандемию SARS в начале 2000-х годов). Те, у кого были инокулированы наночастицы, покрытые только фрагментами шиповидного белка SARS-CoV-2, выжили только после воздействия SARS-CoV-2. Однако мыши, вакцинированные наночастицами мозаики, не только пережили воздействие SARS-CoV-2, но и были защищены от SARS-CoV, который не был одним из восьми бета-коронавирусов, включенных в вакцину.
Исследователи провели аналогичные эксперименты на нечеловеческих приматах, используя мозаичную вакцину из наночастиц. Опять же, животные пережили воздействие SARS-CoV-2 или SARS-CoV, и у них практически не было обнаружено инфекции.
Вакцина на основе наночастиц предлагает новый подход к иммунитету к COVID-19
Работа с соавторами на Фред Хатчинсон Центр исследования ракаГруппа Бьоркмана обнаружила, что антитела, вырабатываемые приматами, не являющимися людьми, при вакцинации были ответом на наиболее распространенные элементы рецептор-связывающих доменов, такие как шиповидные белки. Этот результат, по словам исследователей, предполагает, что мозаичная вакцина может быть эффективной против новых вариантов SARS-CoV-2 или бета-коронавирусов, подобных SARS у животных.
«Животные, вакцинированные [мозаичными] наночастицами, вырабатывали антитела, которые распознавали практически все штаммы бета-коронавируса, подобные SARS, которые мы оценивали», — говорит первый автор. Александр Коэн в заявлении для прессы. «Некоторые из этих вирусов могут быть связаны со штаммом, который вызывает следующую вспышку бета-коронавируса, подобного SARS, поэтому нам действительно нужно что-то, что нацелено на всю эту группу вирусов. Мы верим, что у нас это есть».
Далее: клинические испытания
Поскольку эффективность вакцины на основе мозаичных наночастиц подтверждена как лабораторными исследованиями, так и исследованиями на животных, Бьоркман и ее сотрудники в настоящее время готовят клиническое испытание фазы 1 для оценки вакцины на людях. В испытании будут участвовать люди, которые были вакцинированы и/или ранее инфицированы SARS-CoV-2. Эксперименты на животных будут проводиться параллельно с исследованиями на людях для сравнения иммунных реакций у животных, ранее вакцинированных текущей вакциной против COVID-19, с реакциями у животных, которые не подвергались воздействию вируса или не получали вакцину.
